Наука о классификации животных называется систематика или таксономия. Эта наука определяет родственные связи между организмами. Степень родства далеко не всегда определяется внешним сходством. Например, сумчатые мыши очень похожи на обыкновенных мышей, а тупайи — на белок. Однако эти животные относятся к разным отрядам. А вот броненосцы, муравьеды и ленивцы, совершенно непохожие друг на друга, объединены в один отряд. Дело в том, что родственные связи между животными определяются их происхождением. Исследуя строение скелета и зубную систему животных, ученые определяют, какие звери наиболее близки друг другу, а палеонтологические находки древних вымерших видов животных помогают установить более точно родственные связи между их потомками. Большую роль в систематике животных играет генетика — наука о законах наследственности.

Первые млекопитающие появились на Земле около 200 млн. лет назад, отделившись от зверообразных рептилий. Исторический путь развития животного мира называется эволюцией . В ходе эволюции происходил естественный отбор — выживали только те животные, которые сумели приспособиться к условиям окружающей среды. Млекопитающие развивались в разных направлениях, образуя множество видов. Случалось так, что животные, имеющие общего предка, на каком-то этапе стали жить в разных условиях и приобрели разные навыки в борьбе за выживание. Преобразовывался их внешний облик, из поколения в поколение закреплялись полезные для выживания вида изменения. Животные, предки которых относительно недавно выглядели одинаково, стали со временем сильно отличаться друг от друга. И наоборот, виды, имевшие разных предков и прошедшие разный эволюционный путь, иногда попадают в одинаковые условия и, меняясь, становятся похожими. Так неродственные между собой виды приобретают общие черты, и лишь науке под силу проследить их историю.

Классификация животного мира

Живую природу Земли делят на пять царств : бактерии, простейшие, грибы, растения и животные. Царства, в свою очередь, делятся на типы. Существует 10 типов животных: губки, мшанки, плоские черви, круглые черви, кольчатые черви, кишечнополостные, членистоногие, моллюски, иглокожие и хордовые. Хордовые — самый прогрессивный тип животных. Их объединяет наличие хорды — первичной скелетной оси. Самые высокоразвитые хордовые объединены в подтип позвоночных. У них хорда преобразована в позвоночник.

Царства

Типы делятся на классы. Всего существует 5 классов позвоночных животных : рыбы, земноводные, птицы, рептилии (пресмыкающиеся) и млекопитающие (звери). Млекопитающие — самые высокоорганизованные животные из всех позвоночных. Всех млекопитающих объединяет то, что они вскармливают своих детенышей молоком .

Класс млекопитающих делится на подклассы : яйцекладущие и живородящие. Яйцекладущие млекопитающие размножаются, откладывая яйца, как рептилии или птицы, но детенышей вскармливают молоком. Живородящие млекопитающие делятся на инфраклассы: сумчатые и плацентарные. Сумчатые рожают недоразвитых детенышей, которые долгое время донашиваются в выводковой сумке матери. У плацентарных зародыш развивается в утробе матери и рождается уже сформировавшимся. У плацентарных млекопитающих есть особый орган — плацента, осуществляющая обмен веществ между материнским организмом и зародышем в период внутриутробного развития. У сумчатых и яйцекладущих плацента отсутствует.

Типы животных

Классы делятся на отряды. Всего существует 20 отрядов млекопитающих . В подклассе яйцекладущих — один отряд: однопроходные, в инфраклассе сумчатых — один отряд: сумчатые, в инфраклассе плацентарных 18 отрядов: неполнозубые, насекомоядные, шерстокрылы, рукокрылые, приматы, хищные, ластоногие, китообразные, сирены, хоботные, даманы, трубкозубые, парнокопытные, мозоленогие, ящеры, грызуны и зайцеобразные.

Класс млекопитающих

Некоторые ученые выделяют из отряда приматов самостоятельный отряд тупайи, из отряда насекомоядных выделяют отряд прыгунчиковые, а хищных и ластоногих объединяют в один отряд. Каждый отряд делится на семейства, семейства — на роды, роды — на виды. Всего на земле в настоящее время обитает около 4000 видов млекопитающих. Каждое животное в отдельности называется особь.

Эволюцию животного мира в природе доказывают многие биологические науки. Прежде всего это палеонтология - наука об ископаемых организмах. Затем сравнительная анатомия - наука, сравнивающая строение различных современных животных. Наконец, эмбриология - наука о зародышевом развитии организмов.

Палеонтологические доказательства эволюции животного мира

Современные животные - незначительная часть видов, появившихся на Земле. Десятки и сотни миллионов лет назад животный мир был иным, чем сейчас. Великое множество животных вымерло в разные эпохи, не выдержав борьбы за существование. Например, вымерли пресноводные кистеперые рыбы, все динозавры, многие группы членистоногих. К сожалению, лишь ничтожная часть некогда обитавших на Земле животных сохранилась в ископаемом состоянии.

Рисунок: Палеонтологические доказательства эволюции животных. Отпечатки и окаменелости вымерших животных

Вымершие животные в целом виде попадают в руки ученых очень редко. Так, в слое вечной мерзлоты на севере Сибири был найден хорошо сохранившийся мамонт, там же обнаружили останки вымерших грызунов и других мелких животных. Чаще в ископаемом состоянии сохраняются лишь кости позвоночных животных, а от беспозвоночных другие твердые части - раковины, иглы. Иногда сохраняются лишь отпечатки целых членистоногих или тех или иных частей тела животных, например крыльев насекомых и перьев птиц.

Палеонтологические находки доказывают, что животный мир непрерывно развивался, а вымершие животные оставили своих потомков. Убедительным свидетельством родства современных и ископаемых животных являются находки так называемых переходных форм. В их строении сочетаются черты низкоорганизованных и высокоорганизованных животных (например, зверозубые ящеры). Найденные скелеты древних кистеперых рыб позволили установить происхождение земноводных. Древняя птица археоптерикс — переходная форма между пресмыкающимися и птицами. Хорошо сохранившиеся отпечатки костей и перьев этой птицы дали возможность понять происхождение птиц от древних пресмыкающихся.

Сравнительно-анатомические доказательства эволюции

Для многих животных ископаемые предки не найдены, помогают выяснить их происхождение данные, полученные при сравнении их
строения с другими группами животных. Например, чешуйки на ногах птиц по форме и строению точно такие же, как чешуи ящериц и змей. Сравнение скелета передних конечностей различных наземных позвоночных показывает их сходство в строении отделов скелета, костей и др.

Рисунок: Сравнительно-анатомические доказательства эволюции животных. Эволюция передних конечностей наземных позвоночников

Среди современных групп животных тоже имеются переходные формы, показывающие общность их происхождения. Так, яйцекладущие млекопитающие (например, утконос) имеют ряд особенностей в строении, сходных со строением пресмыкающихся и млекопитающих. Они, как и пресмыкающиеся, имеют клоаку и откладывают яйца, но, в отличие от пресмыкающихся, выкармливают детенышей молоком.

О родстве изучаемых животных свидетельствуют также сохранившиеся у некоторых животных не функционирующие органы или их части. Например, рудименты конечностей у китов, скрытые внутри тела, показывают, что предки китов были наземными млекопитающими.

Для передвижения киты используют хвостовой плавник, поэтому в ходе эволюции задние ноги у них исчезли. Таким образом, путем сравнения животных можно выяснить конкретный ход их эволюции и родство.

Эмбриологические доказательства эволюции

Убедительным доказательством эволюции животного мира служат сведения об индивидуальном развитии животных. Зародыши, или эмбрионы животных, во время развития не просто растут, увеличиваются в размерах, а все более усложняются и совершенствуются. И самое интересное то, что на ранних стадиях развития они бывают похожи не столько на взрослых животных того же вида, сколько на их далеких предков. Так, зародыши всех позвоночных на ранних стадиях очень похожи друг на друга. У всех у них даже имеются жаберные щели, которые потом у наземных животных - пресмыкающихся, птиц и млекопитающих - пропадают. Вспомните развитие лягушки на ранней стадии: ее головастик очень напоминает рыбу (удлиненное тело, хвостовой плавник, жабры, двухкамерное сердце, один круг кровообращения). Таким образом, в своем развитии зародыши как бы кратко повторяют те основные изменения, которые происходили в течение миллионов лет у сменяющих друг друга животных.

Рисунок: Эмбриологические доказательства эволюции животных. Сходство начальных стадий эмбрионального развития позвоночных

Остальные стадии развития зародыша позволяют восстановить общий облик далеких предков. Например, на самых ранних стадиях развития зародыш млекопитающих сходен с зародышем рыб даже по наличию жаберных щелей. Отсюда можно заключить, что в историческом ряду предков млекопитающих когда-то, сотни миллионов лет назад, были рыбы. На следующей стадии развития тот же зародыш похож на эмбрион земноводных. Это свидетельствует о том, что в ряду далеких предков млекопитающих, после рыб, были и земноводные.

Животный мир не перестает удивлять своим многообразием, но, как выяснили ученые, между совсем казалось бы несовместимыми видами существуют родственные связи, идущие из самых давних времен. Вот несколько примеров…

Китообразные (дельфины и киты) – одни из самых любимых и уважаемых животных на земле. Несмотря на то что их стихия – просторы морей и океанов, добродушные гиганты киты и озорные умницы дельфины относятся к классу млекопитающих и не имеют к рыбам никакого отношения.

Как это ни удивительно, но ближайших родственников дельфинов следует искать на земле, а точнее в Африке. Здесь, к югу от пустыни Сахары, обитают , которые, как утверждают исследователи, имеют с дельфинами общих предков.

Амбулоцетус. wiki/Nobu Tamura

Эти древние существа, жившие более пятидесяти миллионов лет назад, разделились на две линии: китообразных и антракотерий. Верится с трудом, но в те времена киты и дельфины ходили по земле и вели полуводный образ жизни, наподобие современных крокодилов и выдр. На фото выше, схематичное изображение амбулоцетуса, прародителя китов, чье название переводится с латинского как «ходящий кит».

Антракотерий. wiki/Dmitry Bogdanov

На втором фото – антракотерий, вымерший представитель отряда парнокопытных, который оставил после себя только одного потомка – гиппопотама. Китообразные тем временем все больше привыкали к жизни к воде, пока совсем не забыли о своем сухопутном происхождении.

А пока ученые спорят, стоит ли включать китов и дельфинов в отряд парнокопытных, в который кроме гиппопотамов, входят олени, коровы, свиньи и . Согласитесь, такое соседство выглядело бы по меньшей мере странным.

С медведями у людей сложились неоднозначные отношения. С одной стороны, мы каждый вечер укладываем детей в кроватку в обнимку с плюшевым мишкой, а с другой – приходим в ужас от одной мысли, что можем оказаться один на один с живым .

Он грозный и симпатичный одновременно, и, казалось бы, родственники у него должны быть такими же. Но это не совсем так: матушка-природа не всегда идет простым и понятным путем. И как подтверждение этому – тот факт, что ближайшими сородичами медведей ученые называют тюленей, морских львов и .

Ластоногие всегда занимали особое положение на древе эволюции. Однако генетические исследования однозначно доказывают: ближайшими родственниками ластоногих являются медведи и хорьки. Скептики скажут: «У них нет ничего общего, не нужно быть биологом, чтобы увидеть это». Но так кажется только тем, кто не задает себе труда присмотреться к этим животным повнимательнее.

Сравнить хотя бы их лапы. Ласта тюленя более плоская, а когти медведя – длиннее. Но у обоих по пять невтягивающихся когтей на каждой лапе, одинаковая костная структура и оба они стопоходящие, то есть при движении пятка и пальцы касаются земли одновременно.

Пуйила. wiki/Nobu Tamura

Ископаемые находки, обнаруженные в кратере метеорита на канадском острове Девон, дают основания предполагать, что ластоногие произошли от пуйилы (лат. Puijila darwini ) — хищного млекопитающего, жившего более двадцати миллионов лет назад. Пуйилы могли с легкостью передвигаться по земле на четырех лапах, как медведи, но имели перепончатые конечности, которые позволяли им охотиться в воде.

Спокойные и надежные представители семейства лошадиных (лошади, ослы и ) стали верными помощниками человека несколько тысяч лет назад и с тех пор верно служат ему в разных сферах его жизнедеятельности.

Легко предположить, что и близкие родственные связи у ослов и лошадей должны быть с теми, с кем они разделяют нелегкое дело служения человеку. Но на самом деле, ближайших родственников осла вряд ли увидишь на обычной ферме. Чтобы встретиться с ним, нужно отправиться либо на африканский континент, либо в одну из азиатских стран – именно здесь обитают пять оставшихся в , ближайшего родственника семейства лошадиных.

Носороги относятся к отряду непарнокопытных, куда, кроме них, входят еще два семейства – лошадиные и тапировые. Своим внешним видом напоминают облегченную копию носорога, лишенного своих тяжелых доспехов и грозного оружия – гигантского рога.

Геракотерии. wiki/Heinrich Harder

Если взглянуть на недавнее прошлое этих животных, можно увидеть, как много в них общего. Например, носороги ходят, опираясь на три крупных пальца (их число нечетное, отсюда и название — непарнокопытные), то же самое делали когда-то и лошади. Со временем их пальцы трансформировались в один большой, покрытый плотной ногтевой пластиной, палец, превратившись в то, что сегодня называется копытом.

Самыми давними предками современной лошади были геракотерии – четырехпалые лошадеподобные животные, жившие в эпоху эоцена (55-45 миллионов лет назад). Затем количество пальцев стало уменьшаться – у мезогиппуса и мерикгиппуса их было два, а затем появился плиогиппус – первая однопалая лошадь, жившая в плиоцене (5-2 миллиона лет назад).

Еще одна неожиданная родственная связь – и мангусты. Своим внешним видом гиены напоминают побитых жизнью собак, но не стоит спешить в зоомагазин за детенышем гиены.

Этот агрессивный хищник ни характером, ни генетически к столь любимым нами собакам не имеет никакого отношения. Отряд Carnivora делится на две части: подотряд котообразных (лат. Feliformia ) и псообразных (лат. Caniformia ). Гиены относятся именно к кошачьей ветви хищных млекопитающих, это подтверждается и строением их черепа и зубов.

Самыми близкими родственниками гиены, также входящими в подотряд котообразных, являются представители семейства мангустовых (лат. Herpestidae ), куда кроме входят и . Несмотря на репутацию трусливых падальщиков, гиены отличаются отважным характером и способны отстоять свою добычу перед более сильными конкурентами, такими как и , а падаль составляет всего пять процентов в рационе гиен. Остальные 95 они убивают самостоятельно.

Оболочники – хордовые животные, населяющие морское дно и ведущие однообразный образ жизни, прикрепившись ко дну и фильтруя воду, насыщенную планктоном. Какие же существа могут называться их ближайшими родственниками – губки, кораллы, черви?

Удивительно, но ученые считают оболочников прародителями всех позвоночных, в том числе и человека. Другими словами, наш с вами очень дальний предок мог выглядеть так, как изображено на рисунке.

Палеонтологические доказательства

1. На основании каких находок ученые сделали вывод о постоянных изменениях животного мира

Ископаемые останки - окаменелые раковины моллюсков, зубы и чешуя рыб, скорлупа яиц, скелеты животных, отпечатки и следы их жизнедеятельности, сохранившиеся в мягком иле, в глине, в песчанике. По окаменелым находкам ученые воссоздают животный мир прошлых эпох

2. Как устанавливается родство современных и вымерших животных?

Родство современных и вымерших животных устанавливается по находкам промежуточных форм. Выяснилось, что окаменелые останки животных несут в себе черты строения, сходные с современными животными, в то же время отличаются от них

3. Ученые установили, что у археоптерикса были признаки пресмыкающихся и птиц одновременно. Назовите признаки археоптерикса, сближающего его

С пресмыкающимися: тяжелый скелет, мощные зубы, длинный хвост

С птицами: крылья, покрытые перьями

4. Какие причины вымирания динозавров вы можете назвать?

Похолодание климата. Другие версии: падение астероида (кометы), солнечная вспышка, пандемия, вулканическая активность, изменение состава атмосферы, обеднение пищевого рациона, малое генетическое разнообразие, изменение гравитационного притяжения и другие

Эмбриологические доказательства

1. О чем говорит сходство зародышей всех позвоночных на ранних стадиях развития?

Сходство зародышей всех позвоночных на ранних стадиях развития свидетельствует о единстве происхождения живых организмов и является доказательством эволюции

2. Когда у зародышей позвоночных появляются признаки, свойственные определенному виду животных?

На поздних стадиях развития зародыша

3. На основании каких фактов мы может говорить о том,что далекими предками зверей были рыбы и земноводные?

На основании сходства их зародышей на ранних стадиях. Начальные стадии развития зародышей млекопитающих сходны с зародышами рыб, на следующей стадии зародыш напоминает зародыш тритона. Следовательно, в ряду предков млекопитающих были земноводные и рыбы

Сравнительно-анатомические доказательства

1. О чем говорит единый план строения организмов позвоночных животных?

Общий план строения организмов позвоночных животных свидетельствует об их близком родстве и позволяет утверждать, что современные хордовые берут начало от примитивных предковых организмов, существовавших в далеком прошлом

2. Закончите утверждения

Органы, сходные по общему плану строения, но имеющие различную форму, величину и по-разному приспособленные к выполнению разнообразных функций, называются гомологичными

Например, передние конечности позвоночных животных

Органы, утратившие свою функцию в результате длительного неприменения, называются рудиментарными

Например, крылышко у киви, задние конечности питона, тазовые кости кита

Атавизм - это появление у данной особи признаков, свойственных отдаленным предкам, но отсутствующих у ближайших

Например, трехпалость у современных лошадей, дополнительные пары молочных желез, наличие волосяного покрова на всем теле

3. Как изменялась связь между материнским и «детским» организмом при развитии систем размножения в ряду: яйцекладущие - сумчатые - плацентарные животные?

По ходу эволюции связь между материнским организмом и потомством становилась ближе. У яйцекладущих - откладывание яиц и забота о них, но детеныш развивается вне материнского организма. У сумчатых детеныш окончательно развивается в специальной «сумке». Плацентарные вынашивают потомство внутри материнского организма, детеныш развивается в матке. То есть, связь матери с «детским» организмом» становилась более прочной, это обеспечило большую выживаемость потомков